CN105806622A - 一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法 - Google Patents

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Abstract

一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法，涉及一种测量汽轮机转子临界转速相关影响因素的实验装置和测量方法。底盘（1）上安装第一滑动轴承（2）、第二滑动轴承（3）、拖动电机（4）、位移传感器支架（7）、转速传感器支架（10），汽轮机转子模拟主轴（5）和汽轮机转子模拟轮盘（6）安装在上述两个轴承上，位移传感器（8）和转速传感器（11）固定支架上，所测信号在振动数据分析仪（13）处理后输入电脑及测试软件（14）中，转速调速仪（12）通过连接导线（15）控制拖动电机（4）的输出转速。该发明可以通过改变汽轮机模拟转子的结构刚度和质量测量转子临界转速的变化，得出影响汽轮机转子临界转速的主要因素及影响效果。

Description

一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法
技术领域
本发明涉及汽轮机转子实验测量方法，特别是一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法。
背景技术
当今火力发电厂向着大容量、高参数趋势发展，机组的稳定运行和集中控制水平要求非常高。汽轮发电机组是火力发电厂核心设备，其运行可靠性将直接影响全厂的安全性和经济性。汽轮机转子系统由主轴、叶轮、叶片及联轴器等设备组成，转子系统与汽轮机静止部分间隙很小，运行过程中由于振动原因将导致机组发生碰摩现象，造成设备损坏，振动过大将使机组停机。由于汽轮发电机组的转子系统为挠性转子，汽轮机在启动或停机过程中，要越过转子的临界转速。汽轮发电机组在临界转速时转子的振幅急剧增大，造成动静之间碰摩，过临界转速后振幅减小。所以在机组启、停机时，要掌握转子的临界转速，应在极短时间的通过临界转速，避免转子系统和静止部分造成过大的摩擦损坏。如能很好的掌握汽轮子转子系统临界转速的影响因素，可以帮助分析判断转子系统的临界转速大小，有针对性的避免临界转速对机组造成的碰摩损伤。
发明内容
本发明的目的在于通过实验设备对汽轮机转子系统进行临界转速测量，并通过改变汽轮机转子系统的结构刚度和质量变化，观察其转子临界转速的变化情况。通过实验得出影响汽轮机转子系统临界转速的主要因素，并对其进行分析研究，掌握影响汽轮机转子系统临界转速的成因，在机组实际启、停机过程中，有针对性的避免临界转速时振动过大对机组造成的损伤。同时，通过研究影响汽轮机转子系统临界转速的因素，可以实现对转子系统临界转速的调整，有目的地使工作转速避开临界转速，防止当外界激振频率与系统的固有频率相同时所发生的共振，达到防治共振危害的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法，所述装置包括底盘、第一滑动轴承、第二滑动轴承、拖动电机、汽轮机转子模拟主轴、汽轮机转子模拟轮盘、位移传感器支架、位移传感器、油壶、转速传感器支架、转速传感器、转速调速仪、振动数据分析仪、电脑及测试软件、连接导线，其特征在于底盘（1）上安装第一滑动轴承（2）、第二滑动轴承（3）、拖动电机（4）、位移传感器支架（7）、转速传感器支架（10），第一滑动轴承（2）和第二滑动轴承（3）垂直上端装置油壶（9），汽轮机模拟转子由汽轮机转子模拟主轴（5）和汽轮机转子模拟轮盘（6）组成，并安装在第一滑动轴承（2）和第二滑动轴承（3）上，位移传感器（8）和转速传感器（11）固定在位移传感器支架（7）和转速传感器支架（10）上，位移传感器（8）和转速传感器（11）所测信号通过连接导线（15）输入振动数据分析仪（13）中，振动数据分析仪（13）整理后的数据信号通过连接导线（15）输入电脑及测试软件（14）中，转速调速仪（12）通过连接导线（15）控制拖动电机（4）的输出转速。
所述的一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法，所述汽轮机转子模拟轮盘（6）由三个不同质量的轮盘组成，轮盘位置在汽轮机转子模拟主轴（5）上可调，汽轮机转子模拟轮盘（6）可以分别安装1个、2个或者3个。
所述的一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法，所述第一滑动轴承（2）和第二滑动轴承（3）用螺钉紧固方式固定在底盘（1）上，轴承位置标高可以进行调节和加装垫片。
所述的一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法，所述实验方法包括改变汽轮机模拟转子轮盘位置测量临界转速变化实验，改变汽轮机模拟转子轴承支撑刚度测量临界转速变化实验，改变汽轮机模拟转子轮盘质量测量临界转速变化实验，利用伯德图方法测量不同实验条件下的临界转速。
所述的一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法，所述使汽轮机转子模拟轮盘（6）在汽轮机转子模拟主轴（5）距离第一滑动轴承（2）100mm、200mm、300mm、400mm、500mm，分别测量转子临界转速。
所述的一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法，所述分别将不同质量的三个汽轮机转子模拟轮盘（6）安装在汽轮机转子模拟主轴（5）上的同一个位置，分别测量转子临界转速。
所述的一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法，所述调整第一滑动轴承（2）和第二滑动轴承（3）的标高，分别测量转子临界转速。
本发明的优点与效果是：
该专利在火力发电厂运行过程中，通过研究影响汽轮机转子系统临界转速的因素，可以实现对转子系统临界转速的调整，有目的地使工作转速避开临界转速，减少汽轮发电机组在经历转子临界转速时而出现的异常振动。掌握转子的临界转速及其主要影响因素的分析，可以主动的防止共振所带来的危害，保证火力发电机组安全稳定的运行，具有深远的理论意义和工程实用价值。
附图说明
图1是本发明专利结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例对本发明专利进行详细说明。
图中标号为：1.底盘2.第一滑动轴承3.第二滑动轴承4.拖动电机5.汽轮机转子模拟主轴6.汽轮机转子模拟轮盘7.位移传感器支架8.位移传感器9.油壶10.转速传感器支架11.转速传感器12.转速调速仪13.振动数据分析仪14.电脑及测试软件15.连接导线
其结构及组成为：底盘、第一滑动轴承、第二滑动轴承、拖动电机、汽轮机转子模拟主轴、汽轮机转子模拟轮盘、位移传感器支架、位移传感器、油壶、转速传感器支架、转速传感器、转速调速仪、振动数据分析仪、电脑及测试软件、连接导线。在底盘（1）上安装第一滑动轴承（2）、第二滑动轴承（3）、拖动电机（4）、位移传感器支架（7）、转速传感器支架（10），第一滑动轴承（2）和第二滑动轴承（3）垂直上端装置油壶（9），汽轮机模拟转子由汽轮机转子模拟主轴（5）和汽轮机转子模拟轮盘（6）组成，并安装在第一滑动轴承（2）和第二滑动轴承（3）上，位移传感器（8）和转速传感器（11）固定在位移传感器支架（7）和转速传感器支架（10）上，位移传感器（8）和转速传感器（11）所测信号通过连接导线（15）输入振动数据分析仪（13）中，振动数据分析仪（13）整理后的数据信号通过连接导线（15）输入电脑及测试软件（14）中，转速调速仪（12）通过连接导线（15）控制拖动电机（4）的输出转速。
本发明的使用方法如下：
本发明主要测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法，改变汽轮机模拟转子轮盘位置测量临界转速变化，改变汽轮机模拟转子轴承支撑刚度测量临界转速变化，改变汽轮机模拟转子轮盘质量测量临界转速变化，利用伯德图方法测量不同实验条件下的临界转速。
首先确定汽轮机模拟转子的初始状态，以单个小轮盘在主轴中心位置为准，连接好各实验装置，做好实验前准备，检测各测量设备是否好用，启动转速调速仪（12），不断升速，直到电脑及测试软件（14）中测出准确的伯德图曲线停止实验，并记录实验结果。
改变汽轮机转子模拟轮盘（6）的位置，分别使汽轮机转子模拟轮盘（6）在汽轮机转子模拟主轴（5）距离第一滑动轴承（2）100mm、200mm、300mm、400mm、500mm，分别测量转子临界转速得伯德图曲线，并记录好实验结果。
改变汽轮机转子模拟轮盘（6）的质量，将不同质量的三个汽轮机转子模拟轮盘（6）安装在汽轮机转子模拟主轴（5）上的中心位置，分别测量转子临界转速得伯德图曲线，并记录好实验结果。
改变第一滑动轴承（2）和第二滑动轴承（3）支撑刚度，分别调整第一滑动轴承（2）和第二滑动轴承（3）的标高，分别测量转子临界转速得伯德图曲线，并记录好实验结果。
利用实验结果，分析出影响汽轮机转子临界转速的主要因素，得出结论。

Claims (7)

1.一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法，所述装置包括底盘、第一滑动轴承、第二滑动轴承、拖动电机、汽轮机转子模拟主轴、汽轮机转子模拟轮盘、位移传感器支架、位移传感器、油壶、转速传感器支架、转速传感器、转速调速仪、振动数据分析仪、电脑及测试软件、连接导线，其特征在于底盘（1）上安装第一滑动轴承（2）、第二滑动轴承（3）、拖动电机（4）、位移传感器支架（7）、转速传感器支架（10），第一滑动轴承（2）和第二滑动轴承（3）垂直上端装置油壶（9），汽轮机模拟转子由汽轮机转子模拟主轴（5）和汽轮机转子模拟轮盘（6）组成，并安装在第一滑动轴承（2）和第二滑动轴承（3）上，位移传感器（8）和转速传感器（11）固定在位移传感器支架（7）和转速传感器支架（10）上，位移传感器（8）和转速传感器（11）所测信号通过连接导线（15）输入振动数据分析仪（13）中，振动数据分析仪（13）整理后的数据信号通过连接导线（15）输入电脑及测试软件（14）中，转速调速仪（12）通过连接导线（15）控制拖动电机（4）的输出转速。
2.根据权利要求1所述的一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法，其特征在于，汽轮机转子模拟轮盘（6）由三个不同质量的轮盘组成，轮盘位置在汽轮机转子模拟主轴（5）上可调，汽轮机转子模拟轮盘（6）可以分别安装1个、2个或者3个。
3.根据权利要求1所述的一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法，其特征在于，第一滑动轴承（2）和第二滑动轴承（3）用螺钉紧固方式固定在底盘（1）上，轴承位置标高可以进行调节和加装垫片。
4.一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法，所述实验方法包括改变汽轮机模拟转子轮盘位置测量临界转速变化实验，改变汽轮机模拟转子轴承支撑刚度测量临界转速变化实验，改变汽轮机模拟转子轮盘质量测量临界转速变化实验，利用伯德图方法测量不同实验条件下的临界转速。
5.根据权利要求4所述的一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法，其特征在于，使汽轮机转子模拟轮盘（6）在汽轮机转子模拟主轴（5）距离第一滑动轴承（2）100mm、200mm、300mm、400mm、500mm，分别测量转子临界转速。
6.根据权利要求4所述的一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法，其特征在于，分别将不同质量的三个汽轮机转子模拟轮盘（6）安装在汽轮机转子模拟主轴（5）上的同一个位置，分别测量转子临界转速。
7.根据权利要求4所述的一种测量汽轮机转子临界转速影响因素的实验方法，其特征在于，调整第一滑动轴承（2）和第二滑动轴承（3）的标高，分别测量转子临界转速。
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